張悠慧，清華大學計算機系研究員、博導，北京市智源學者。
基本介紹
- 中文名：張悠慧
- 國籍：中國
- 畢業院校：清華大學
- 學位/學歷：博士
- 職業：教師
- 專業方向：高性能處理器微體系結構、類腦計算與神經形態晶片等
- 任職院校：清華大學高性能計算研究所
個人經歷,講授課程,研究方向,研究概況,學術成果,社會兼職,榮譽獎項,
個人經歷
教育背景
工學學士(計算機科學與技術)，清華大學，中國，1998；
工學博士(計算機體系結構)，清華大學，中國，2002。
講授課程
彙編語言程式設計：本科生課程；國家級精品課（2009）、首批國家級精品資源共享課（2016）、首批國家級一流本科課程（2020）、校精品課；
計算機系統概論：本科生課程。
研究方向
高性能處理器微體系結構、類腦計算晶片與基礎軟體。
研究概況
2014年底以來圍繞類腦智慧型開展類腦晶片與基礎軟體研究：針對類腦智慧型計算系統因缺乏完備性理論支撐而導致的層次接口模糊、軟硬體緊耦合等問題，提出受神經網路計算特徵啟發的新的計算完備性——“類腦計算完備性”、以及基於該完備性的軟硬體去耦合類腦計算機層次結構與硬體基本原語，證明此類系統能夠實現類腦智慧型計算的計算通用性、硬體完備性和編譯可行性。基於上述成果，參與“天機”類腦晶片研發，以軟硬體去耦合方法解決天機芯工具鏈支持異構融合網路這一關鍵問題。進一步設計高效支持此類硬體基本原語的“精簡指令集”存算融合類腦晶片與基礎軟體，晶片性能與脈衝神經網路模擬性能均得到顯著提升。
以第一作者/通訊作者（包括共同）發表NATURE、ASPLOS、MICRO、NIPS、IEEE TC/TPDS等重要學術期刊、會議論文多篇——其中完整提出“類腦計算完備性”的論文發表於NATURE（20年10月15日，是國內計算機系統結構方面的首篇《自然》論文），被評為2020年世界網際網路大會主任特別推薦成果；作為主要完成人之一的“天機”類腦晶片論文發表於NATURE（19年8月1日封面文章，是國內AI與晶片方面的首篇《自然》論文），是ESI熱點論文（top 0.1%），被評為2019年國內十大科學進展、2019年世界網際網路大會領先科技成果。
以往研究還包括高性能計算、微體系結構設計、虛擬化技術等方面。主持研究了面向科學計算的集成軟體環境核心技術，並作為軟體開發聯盟Gelato的初創成員（其成員包括Intel、HP）發布了若干個集群計算核心軟體系統（包括並行容錯計算環境、集群伺服器並行開發環境等，2004年），具備國際領先水平；作為清華微處理器-THUMP107的體系結構主要設計者之一，設計了該處理器的微體系結構，主頻達500MHz（TSMC 180nm工藝，2003年）；在國際上較早提出運行環境與存儲位置相分離的分散式軟體架構與雲端融合使用模式，將現有軟體轉化為網路服務（2008年）；開展了面向套用的定製處理器設計，主要採用軟體模擬以及FPGA仿真的方式，選取了“全球氣候變化數值模擬”這一代表性關鍵套用為目標，實現了定製處理器核心的FPGA原型，顯著提升了套用效能比（2013年）。
學術成果
1. Yu Ji, Youyang Zhang, Xinfeng Xie, Shuangchen Li, Peiqi Wang, Xing Hu, Youhui Zhang*, Wenguang Chen, Yuan Xie. FPSA: A Full System Stack Solution for Reconfigurable ReRAM-based NN Accelerator Architecture. ASPLOS 2019.
2. Yu Ji, Ling Liang, Lei Deng, Youyang Zhang, Youhui Zhang*, Yuan Xie. TETRIS: TilE-matching the Tremendous Irregular Sparsity. NIPS 2018.
3. Ji Yu, Zhang Youhui*, Chen Wenguang, Xie Yuan. Bridging the Gap between Neural Networks and Neuromorphic Hardware with A Neural Network Compiler. ASPLOS 2018.
4. Peng Qu, Jin Yan, You-Hui Zhang*, Guang R. Gao. Parallel Turing Machine, a Proposal. Journal of Computer Science and Technology. March 2017, Volume 32, Issue 2, pp 269–285.
5. Yu Ji, Youhui Zhang*, Shuangchen Li, Ping Chi, Cihang Jiang, Peng Gu, Yuan Xie, Wenguang Chen. NEUTRAMS: Neural Network Transformation and Co-design under Neuromorphic Hardware Constraints. MICRO 2016.
6. Yu Ji, You-Hui Zhang*, Wei-Min Zheng. Modelling Spiking Neural Network from the Architecture Evaluation Perspective. Journal of Computer Science and Technology, Volume 31, Issue 1, pp 50–59. 2016.
7. Yu Ji, Youhui Zhang*, Wenguang Chen. Optimized Mapping Spiking Neural Networks onto Network-on-Chip. ICA3PP 2016.
8. Luping Shi, Jing Pei, Ning Deng, Dong Wang, Lei Deng, Yu Wang, Youhui Zhang*, etc. Development of a Neuromorphic Computing System. IEDM 2015(Invited).
9. Zhang Youhui*, Qu Peng, Jiang Cihang, Zheng Weimin. A Cloud Gaming System Based on User-level Virtualization and Its Resource Scheduling. IEEE Tran. On Parallel and Distributed Systems, 2015. In Publish. DOI 10.1109/TPDS.2015.2433916.
10. Cihang Jiang, Youhui Zhang* and Weimin Zheng. Software-based Lightweight Multithreading to Overlap Memory-access Latencies of Commodity Processors. ICPP 2015.
11. Li Yanhua, Zhang Youhui*, Zheng Weimin. Position-Aware Thread-Level Speculative Parallelization for Large-Scale Chip-multiprocessor. ACM International Conference on Computing Frontiers (CF 2015).
12. Hongwei Wang, Siyu Lu, Youhui Zhang*, Guangwen Yang, Weimin Zheng. Customized Network-on-Chip for Message Reduction. ICA3PP 2014.
13. Fan Jie, Jiang Song, Shu Jiwu, Zhang Youhui*, Zhen Weimin. Aegis: Partitioning Data Block for Efficient Recovery of Stuck-at-Faults in Phase Change Memory. MICRO 2013.
14. 王為，張悠慧*，姚俊，李艷華，鄭緯民。基於線性陣列處理器的GRAPES核心代碼最佳化. 《計算機學報》2013年10月刊。(中國計算機大會2013最佳論文).
15. Zhang Youhui*, Qian Ziqiang, Zheng Weimin. Employing Intelligence in Object-based Storage Devices to Provide Attribute-based File Access. SCIENCE CHINA-INFORMATION SCIENCES, Vol.56, No.3. Mar 2013.
16. Zhang Youhui*, Yang Jianfeng, Zheng Weimin. Customizing a Processor-core for Stencil Computation. Proceedings of Workshop of HPCA 2013(4th Workshop on SoCs, Heterogeneous Architectures and Workloads). Feb. 2013.
17. Youhui Zhang*, Yanhua Li, Weimin Zheng. Automatic Software Deployment Using User-level Virtualization for Cloud-Computing. Future Generation Computer Systems (FGCS),Vol.29 N0.1. Jan 2013. 323-329.
18. 張悠慧*, 李艷華, 鄭緯民. Cloudow: 一種基於用戶層虛擬化的支持現有Windows套用的軟體即服務模式運行系統及其性能最佳化。《中國科學:信息科學》 2012年03期。（第二屆中國雲計算與SaaS大會最佳論文）
19. Youhui Zhang*, Gelin Su&, Weimin Zheng. A User-space File System for On-demand Legacy Desktop Software, SCIENCE CHINA-INFORMATION SCIENCES, Vol.54，No.6，2011. 1142-1150.
20. Youhui Zhang*, Gelin Su, Weimin Zheng. Converting Legacy Desktop Applications into On-Demand Personalized Software, IEEE Transactions on Services Computing, Vol.3, No.4, 2010.
21. Youhui Zhang*, Xiaoling Wang, and Liang Hong, Portable Desktop Applications Based on P2P Transportation and Virtualization. Proceedings of the 22nd Large Installation System Administration Conference (LISA '08), San Diego, CA, 2008, pp. 133–144.
22. Youhui Zhang*, Yu Gu, Hongyi Wang, and Dongsheng Wang. Virtual-Machine-based Intrusion Detection on File-aware Block Level Storage. Proc.18th International Symposium on Computer Architecture and High Performance Computing (SBAC-PAD'06), Ouro Preto, Brazil, pp. 185-192.
23. Youhui Zhang*, Dongsheng Wang. Research on object-storage-based intrusion detection. Proceedings of the 12th International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS'06). 2006.
社會兼職
《計算機研究與發展》編委；
Journal of Computer Science and Technology青年編委；
北京智源人工智慧研究院PI。
榮譽獎項
2020年世界網際網路大會主任特別推薦成果：一種類腦計算層次結構（2020）
2019年世界網際網路大會領先科技成果獎：面向人工通用智慧型的異構融合天機晶片（2019）
2019年國內十大科學進展：構架出面向人工通用智慧型的異構晶片（2019）
高等教育國家級教學成果獎二等獎：面向計算機系統能力培養的課程體系改革(2018)
教育部科技進步一等獎: 高性能計算機性能測試技術 (2009)
電子學會科學技術一等獎: 高性能計算機性能測試技術 (2009)
國家科技進步二等獎: 高性能集群計算機與海量存儲系統 (2007)
